W1 Acero grado herramienta - 1.1535 - C90U - SAE W109 - JIS ~SK 90

¿Para qué se utiliza el W1?

Las aplicaciones para las que se puede utilizar el W1 son, por ejemplo, estampación, corte o tuberías. Se utiliza para herramientas de corte, como cinceles, punzones o cuchillos, o herramientas para trabajar la madera, como herramientas de tallado o cepillos, ya que es adecuado para herramientas que necesitan un borde afilado. Se utiliza para herramientas manuales en las que la resistencia a los golpes no es una necesidad en comparación con lo que pueden ofrecer otros aceros para herramientas.

Como herramienta de trabajo en frío, se utiliza para dar forma a los materiales sin utilizar calor. Debido a la dureza que tiene, se puede utilizar para taladros y machos de roscar y, si no se utiliza demasiado, también para matrices y moldes.

¿El W1 es resistente a la corrosión?

Como acero grado herramienta de alto contenido de carbono, el W1no tiene la cantidad significativa de cromo necesaria para convertirlo en un acero inoxidable. Un acero inoxidable tiene un contenido de cromo del 10.5 %, el W1 tiene un contenido de cromo del 0.0 – 0.2 %, por lo tanto, no es un acero inoxidable. El W1 se puede oxidar si se expone a la humedad y a ambientes corrosivos. Para proteger el W1 hay que tener en cuenta la posibilidad de aplicar un revestimiento protector o un tratamiento superficial, o bien utilizar acero inoxidable en su lugar.

El W1 no tiene una resistencia a la corrosión independiente y el alto contenido de carbono puede hacer que el acero sea más susceptible a ciertos tipos de corrosión.

¿El W1 es magnetizable?

El W1 es un acero ferromagnético y no sólo puede magnetizarse, sino que es atraído por los imanes en su forma original. El W1 se puede utilizar en máquinas que utilicen sujeción magnética. El W1 puede perder parte de la magnetización o toda después del tratamiento térmico, por este motivo, puede ser necesario remagnetizarlo para la sujeción o algunas aplicaciones en las que sea necesaria. Se puede remagnetizar por contacto directo con un imán o utilizando un electroimán.

Tratamiento térmico del W1

Recocido del W1

Se calienta el material de manera uniforme a una temperatura de 680 – 710 °C (1256 – 1310 °F) y se mantiene a esa temperatura durante aproximadamente 1 hora por cada pulgada (25.4 mm) de espesor. A continuación, se enfría lentamente en el horno a 10 – 20 °C (50 – 60 °F) por hora hastaaproximadamente 600 °C (1112 °F) y se termina el proceso dejando enfriar las piezas al aire. En lugar de dejar el material en el horno, también se puede sacar y cubrir con un material aislante como ceniza o cal para reducir la velocidad de enfriamiento.

Normalizado del W1

El W1 se tiene que someter al tratamiento de normalizado para refinar el tamaño del grano y aliviar las tensiones residuales. El normalizado debe realizarse antes del recocido total y después de forjarse. Se empacan las piezas en una atmósfera protectora para evitar la descarburización. Se calienta el material a una temperatura de 790 – 925 °C (1450 – 1700 °F), las secciones pequeñas se mantienen durante 15 minutos y las grandes hasta 1 hora a esa temperatura y después se enfrían al aire.

Advertencia: El normalizado no es un recocido a baja temperatura. La diferencia entre recocer y normalizar es la forma en que se enfría el material. Tras el proceso de recocido, el W1 se enfría lentamente, de modo que se garantiza una blandura máxima, mientras que tras el normalizado el acero se enfría al aire para conferirle características como resistencia, ductilidad y tenacidad.

Alivio de tensiones del W1

Se calientan las piezas uniformemente a una temperatura de 600 – 650 °C (1112 – 1202 °F) después del desbaste para aliviar las tensiones y reducir la distorsión durante el tratamiento térmico, se mantienen durante 2 horas en una atmósfera neutra. A continuación, las piezas se enfrían lentamente en el horno o al aire a temperatura ambiente.

Temple del W1

Se calientan las piezas de manera lenta y uniforme a una temperatura de 760 – 790 °C (1400 – 1454 °F). Se dejan en remojo durante 10 minutos por pulgada (25.4 mm) de espesor, pero un mínimo de 30 minutos. Las piezas pequeñas se pueden calentar en un baño de sal o plomo fundido.

Enfriamiento del W1

Tras el proceso de temple, el W1 se enfría rápidamente. El enfriamiento rápido en agua asegura la transformación de austenita en martensita, endureciendo el W1. Después de enfriarse el material es duro, pero también quebradizo y para aliviar el material de esta fragilidad y también lograr un equilibrio entre dureza y tenacidad se tiene que enfriar como se muestra a continuación.

• En agua (puede provocar deformaciones y grietas)

Revenido del W1

Se calienta el material a una temperatura de 177 – 343 °C (350-650°F) y se deja en remojo durante 1 hora por pulgada (25.4 mm) de espesor, pero mínimo durante 1 hora. Para terminar, se enfrían las piezas al aire. Este proceso reducirá la fragilidad del W1 y mejorará la tenacidad.

Cambios dimensionales del W1

Los cambios dimensionales pueden tener lugar durante el tratamiento térmico, ya que con el calor el acero puede dilatarse y al enfriarse contraerse, durante los cambios de fase o al procesar el material e introducir tensiones internas en él. Las tensiones internas pueden aliviarse mediante el tratamiento térmico, que a su vez puede provocar sus propios cambios dimensionales. Enfriar este acero grado herramienta rápidamente como se hace después de templarlo o calentarlo de forma desigual puede deformar el W1.

Tratamiento subcero del W1

El tratamiento subcero del W1 se realiza principalmente para transformar la austenita que queda restante después del temple, en martensita, haciendo que el W1 sea más duro y estable. La austenita restante puede afectar a la estabilidad dimensional, la resistencia al desgaste y el rendimiento general de las piezas de W1.

Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) del W1

El W1 se puede maquinar por electroerosión (EDM) en estado recocido y templado. Como para otros aceros, la electroerosión conseguirá un acabado liso y preciso, pero también creará una zona afectada por el calor que debe tenerse en cuenta para procesos posteriores.

Tratamiento superficial del W1

Como acero de alto contenido de carbono, el W1 se puede someter a diversos tratamientos superficiales. A continuación encontrará algunos tratamientos superficiales a modo de ejemplo. A la hora de elegir un tratamiento superficial, se tienen que tener en cuenta las características deseadas y el lugar en el que se utilizan las piezas, así como el entorno en el que trabajan.

Endurecimiento en caja del W1

Endurecer en caja, igual que nitrurar o carburizar, crea una superficie más dura y resistente al desgaste con un núcleo resistente.

Revestimiento de óxido negro del W1

Este revestimiento del material le confiere una leve resistencia a la corrosión. Suele utilizarse con fines decorativos, pero también para reducir la reflexión de la luz.

Deposición PVD y DVD del W1

La deposición física de vapor (PVD, por sus siglas en inglés Physical Vapor Deposition) y la deposición química de vapor (CVD, por sus siglas en inglés Chemical Vapour Deposition) depositan un revestimiento fino y duro sobre la superficie del material que refuerza la resistencia al desgaste y a la oxidación, así como la dureza del acero grado herramienta W1.

Maquinado del W1

En realidad, el maquinado del acero grado herramienta W1 depende del estado en que se maquine. En estado recocido es fácil de maquinar, sin embargo, en estado templado la maquinabilidad disminuye y deben tenerse en cuenta las herramientas y los métodos.

Conformado del W1

En estado recocido, el W1 se puede conformar mediante doblado, estampado, punzonado o embutición. Al conformar el material en estado templado hay que tener cuidado, ya que en este estado es quebradizo.

Forjar el W1

Se calientan las piezas de manera uniforme a una temperatura entre 843 – 1000 °C (1500 – 1832 °F), este material no se debe forjar por debajo de 843 °C (1500 °F). Para finalizar este proceso, las piezas se enfrían lentamente en el horno o en material aislante del calor. Al tratarse de un acero grado herramienta de alto contenido de carbono, hay que tener cuidado de no sobrecalentar el material, ya que esto puede provocar que crezca el grano.

Soldar el W1

El W1 se puede soldar mediante todos los métodos convencionales, pero existe una tendencia general a la fisuración, fragilidad y distorsión después de soldarse si no se manipula correctamente. Si no se puede evitar soldar, se tienen que elegir los consumibles adecuados. Las piezas soldadas se tienen que enfriar lentamente para evitar tensiones añadidas o cambios rápidos de fase, ya que podrían provocar grietas.

Resistencia al desgaste del W1

En una escala del 1 al 6, donde 1 es baja y 6 es alta, el W1 obtiene una puntuación de 4.

Resistencia a la tracción del W1

El acero grado herramienta W1 tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 97.5 KSI en el momento de la entrega (0.145 KSI = 1MPa). Para alcanzar este valor, se realiza un ensayo de tracción que muestra cuánta fuerza es necesaria para estirar o alargar una muestra antes de que se rompa.

Límite elástico del W1

El límite elástico muestra el punto de deformación plástica del material sometido a tensión; en el caso del W1, se sitúa en aproximadamente 149 KSI (aproximadamente 1030 MPa).

Dureza de trabajo del W1

La dureza de trabajo del acero grado herramienta W1 oscila entre 552 – 711 BHN (55 – 65 HRC).

Capacidad calorífica específica del W1

La capacidad calorífica específica del W1 a temperatura ambiente es de 0.460J/g-°C (0.110BTU/lb-°F). Este valor indica cuánto calor se necesita para calentar 1 lb de material a 1 °F.